激光二极管

发布时间:2022-09-09 13:39
作者:Ameya360
来源:网络
阅读量:3207

    激光二极管包括单异质结(SH)、双异质结(DH)和量子阱(QW)激光二极管。量子阱激光二极管具有阈值电流低,输出功率高的优点,是市场应用的主流产品。同激光器相比,激光二极管具有效率高、体积小、寿命长的优点,但其输出功率小(一般小于2mW),线性差、单色性不太好,使其在有线电视系统中的应用受到很大限制,不能传输多频道,高性能模拟信号。在双向光接收机的回传模块中,上行发射一般都采用量子阱激光二极管作为光源。

激光二极管

激光二极管的工作原理

    晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

    当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。

    当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。

    当外加的反向电压高到一定程度时,p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。

    导电特性

    二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。下面通过简单的

    实验说明二极管的正向特性和反向特性。

    1·正向特性

    在电子电路中,将二极管的正极接在高电位端,负极接在低电位端,二极管就会导通,这种连接方式,称为正向偏置。必须说明,当加在二极管两端的正向电压很小时,二极管仍然不能导通,流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值(这一数值称为“门槛电压”,锗管约为0.2V,硅管约为0.6V)以后,二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变(锗管约为0.3V,硅管约为0.7V),称为二极管的“正向压降”。

    2·反向特性

    在电子电路中,二极管的正极接在低电位端,负极接在高电位端,此时二极管中几乎没有电流流过,此时二极管处于截止状态,这种连接方式,称为反向偏置。二极管处于反向偏置时,仍然会有微弱的反向电流流过二极管,称为漏电流。当二极管两端的反向电压增大到某一数值,反向电流会急剧增大,二极管将失去单方向导电特性,这种状态称为二极管的击穿。激光二极管的注入电流必须大于临界电流密度,才能满足居量反转条件而发出激光。临界电流密度与接面温度有关,并且间接影响效益。高温操作时,临界电流提高,效益降低,甚至损坏组件。

    特色

    当激光二极管注入电流在临界电流密度以下时,发光机制主要是自发放射,光谱分散较广,频宽大约在100到500埃(埃=10-1奈米,原子直径的数量级就是几个埃〉之间。但当电流密度超过临界值时,就开始产生振荡,最后只剩下少数几个模态,而频宽也减小到30埃以下。而且,激光二极管的消耗功率极小,以双异质结构激光为例,最大的额定电压通常低于2伏特,输入电流则在15到100毫安之间,消耗功率往往不到一瓦特,而输出功率达数十毫瓦特以上。

    激光二极管的特色之一,是能直接从电流调制其输出光的强弱。因为输出光功率与输入电流之间多为线性关系,所以激光二极管可以采用模拟或数字电流直接调制输出光的强弱,省掉昂贵的调制器,使二极管的应用更加经济实惠。

激光二极管的注意事项

    1.激光二极管发射的激光有可能对人眼造成伤害。二极管工作时,严禁直接注视其端面,不能透过镜片直视激光,也不能透过反视镜观察激光。

    2.器件需要合适的驱动电源,瞬时反向电流不能超过2uA,反向电压不得超过3V,否则会损坏器件。驱动电源子在电源通断时,要防止浪涌电流的措施。用示波器测试驱动电路时,要先断开电源再连接示波器探头,若在通电情况下测试探头,可能引用浪涌电流损坏器件。

    3.器件应存放或工作于干净的环境中。

    4.在较高温度下工作,会增大阀值电流,较低转化频率,加速器件的老化。在调整光输入量时,要用光功率表检测,防止超过大额定输出。

    5.输出功率高于指定参数工作,会加速元件老化。

    6.机器需要充分散热或在制冷条件下使用,激光二极管的温度严格控制在20度以下,保证寿命。

    7.二极管属于静电敏感器件,在人体有良好的情况下才可以拿取,防静电可以采用防静电手镯的方法。

    8.激光器的输出波长受工作电流与散热的影响,要保持良好的散热条件,降低工作时管芯的温度。加散热器防止激光二极管在工作中温升过高。

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

上一篇:振荡器

下一篇:变送器

在线留言询价

相关阅读
高温环境下的MDD肖特基二极管设计 如何避免热失效
  在高温环境下,肖特基二极管(Schottky Diode)以其低正向压降和快速开关特性被广泛应用于电源管理、电机驱动及新能源系统中。然而,由于其PN结被金属-半导体接触结构取代,其温度特性与普通PN结二极管存在显著不同,特别是在高温下,肖特基管的反向漏电流急剧上升,成为热失效的主要隐患。因此,设计人员在高温环境下使用肖特基二极管时,必须充分考虑其热稳定性与散热策略。  首先,识别失效风险是设计的前提。肖特基二极管的反向漏电流随着温度上升呈指数增长,这不仅加剧功率损耗,还可能引发热失控现象。当结温过高,二极管可能出现反向击穿或短路失效,影响整个电源系统稳定性。  其次,合理选型与降额设计至关重要。在器件选型阶段,应考虑实际工作温度下的derating(降额)条件。例如,若器件额定反向电压为60V,在高温应用中建议选择100V或更高耐压等级,以提升安全裕度。此外,选择具有低漏电流、高结温耐受能力(如175℃以上)的工业级或汽车级肖特基产品,也能显著降低热失效风险。  热管理设计是控制结温的关键手段。在PCB布局中,应尽量扩大铜箔面积,加强热传导路径,配合导热硅脂、散热片或热垫片等散热辅助材料。对于功率密集型应用,还可采用DFN、TO-220、DPAK等高散热效率封装,甚至考虑采用多颗器件并联分流,从结构上降低单管热负载。  最后,建议在系统设计中增加热反馈保护机制,如温度感知芯片或热敏电阻,当温度异常上升时自动限流或关断,以避免连续热应力带来的器件损伤。  总之,高温环境下的肖特基二极管应用必须在器件选型、热设计与系统保护上多管齐下。通过精准评估漏电特性、合理降额、优化散热与加入温控保护,才能充分发挥肖特基二极管在高效率整流中的优势,同时保障系统长期稳定运行。
2025-04-17 17:24 阅读量:236
齐纳二极管原理及使用方法介绍
  齐纳二极管(Zener Diode)是一种特殊的二极管,其工作原理主要基于反向击穿效应。当施加到齐纳二极管两端的反向电压超过其“齐纳击穿电压”(也称为反向阻挡电压),器件会开始导通,使得在器件两端形成一个稳定的电压。  1.齐纳二极管的工作原理  在正常工作条件下,齐纳二极管的结构与普通二极管相似。但区别在于齐纳电压(阻断电压)通常设定在比较低的电压水平。当外加反向电压超过额定齐纳电压时,由于击穿效应,齐纳二极管将开始导通,形成一个固定的电压跨接在两端。  2.齐纳二极管的特点  电压稳定性:齐纳二极管可以提供非常稳定的电压输出。  保护电路:常用于稳压和电压限制应用,以保护其他器件免受电压波动的影响。  温度依赖性:齐纳二极管的工作特性受温度影响较小,相对稳定。  反向电流大:齐纳二极管在击穿状态下的反向电流比普通二极管要大。  3.齐纳二极管的使用方法  选取合适的齐纳二极管:根据所需的电压稳定值和功率要求选择合适的齐纳二极管。  正确连接极性:确保正确连接齐纳二极管,通常将其放置在反向电压方向。  合理设计电路:在设计中考虑到齐纳二极管的特性,确保其在工作范围内稳定可靠。  注意散热:对高功率应用,需考虑齐纳二极管的散热,以确保器件工作在可靠的温度范围内。
2024-12-20 13:31 阅读量:453
锗二极管型号及参数 硅管和锗管有什么区别
  锗二极管是一种常用于电子电路中的半导体器件。在选择合适的锗二极管时,了解其型号和参数非常重要。此外,还需要清楚硅管和锗管之间的区别。  1.锗二极管型号及参数  锗二极管的型号通常由制造商根据该器件的特性指定。常见的锗二极管型号包括但不限于:1N34、1N60、OA81等。这些型号具有各自独特的电性能和应用场景。  在选择锗二极管时,关注以下参数至关重要:  最大反向电压(VRM):即锗二极管可承受的最大反向电压值。  最大正向电流(IFM):锗二极管可通过的最大正向电流。  正向压降(VF):锗二极管正向导通时的电压降。  尺寸:锗二极管的物理尺寸对于某些应用也是一个重要考量因素。  2.硅管和锗管的区别  尽管硅管和锗管都是半导体材料,但它们在一些方面存在显著区别:  材料特性:硅管比锗管更普遍,在许多应用中使用。硅管具有较低的功耗和较高的工作温度范围。  电学特性:锗管的导电性能优于硅管,因此在一些特定应用中,如高频应用,锗管可能更适合。  价格和稳定性:通常情况下,硅管比锗管便宜,且具有更好的稳定性和一致性。  反向饱和电压:锗管的反向饱和电压较硅管低,这在一些电路设计中具有优势。  锗二极管作为一种重要的半导体器件,其型号和参数决定了其在电路中的具体应用。在实际选型时需要结合具体需求进行选择。同时,与硅管相比,锗管在电学特性等方面有着明显的差异,合理选择器件能够有效提高电路性能和稳定性。
2024-11-21 11:53 阅读量:728
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
TL431ACLPR Texas Instruments
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
型号 品牌 抢购
TPS63050YFFR Texas Instruments
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码:

验证码